(57)【要約】【課題】  内部部品にシャフトを組み付けるに際して、その内部部品に対するシャフトの抜け止めを簡易に実現する。【解決手段】  等速自在継手のトリポード部材４の内径に形成された軸孔８にシャフト９の軸端を挿入してスプライン嵌合させ、シャフト９をトリポード部材４に対して抜け止めする等速自在継手のシャフト抜け止め構造において、シャフト９の挿入軸端に位置する突出端部１１を生材とし、その生材部１１の円周方向一箇所Ａ１を外方へ塑性変形させてトリポード部材４の端面４ａに係止する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速自在継手の内方部材の内径に形成された軸孔にシャフトの軸端を挿入してスプライン嵌合させ、前記シャフトを内方部材に対して抜け止めする等速自在継手のシャフト抜け止め構造において、前記シャフトの挿入軸端に位置する突出端部を生材とし、その生材部の円周方向一箇所以上を外方へ塑性変形させて内方部材の端面に係止したことを特徴とする等速自在継手のシャフト抜け止め構造。
【請求項２】
前記生材部の円周方向等間隔に配置された二箇所以上を外方へ塑性変形させて内方部材の端面に係止した請求項１に記載の等速自在継手のシャフト抜け止め構造。
【請求項３】
前記等速自在継手は、車両のインボード側に配設される摺動式等速自在継手である請求項１又は２に記載の等速自在継手のシャフト抜け止め構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用され、例えば４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれる摺動式等速自在継手のシャフト抜け止め構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のドライブシャフト等の連結用継手としてインボード側に使用されている摺動式等速自在継手（トリポード型等速自在継手：ＴＪ）は、内周部に軸方向の三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内面を有する外方部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有する内方部材としてのトリポード部材と、そのトリポード部材の脚軸と外方部材のローラ案内面との間に回転自在に収容されたローラとを主要な部材として構成される。
【０００３】
この等速自在継手をドライブシャフトに使用する場合、シャフトの一端に固定式等速自在継手を連結し、そのシャフトの他端に前述の摺動式等速自在継手のトリポード部材をスプライン嵌合により連結した上で、そのトリポード部材を外方部材に組み込むようにしている。
【０００４】
このように、摺動式等速自在継手の内部部品であるトリポード部材とシャフトのスプライン嵌合による連結構造では、そのトリポード部材とシャフトの抜け止め構造として、シャフトの軸端部に凹溝を設け、その凹溝にスナップリング等の止め輪を嵌着させることにより固定する方法が用いられている。
【０００５】
その代表例として、シャフトの軸端部に取り付けられた断面丸形の止め輪を、内部部品に設けられた係止面に当接させることにより抜け止めとした構造のものがある（例えば、特許文献１参照）。また、他の構造としては、シャフトの軸端部に設けられた凹溝に断面略矩形の止め輪を、内部部品のスプライン終端部に形成された傾斜面に面接触させることにより抜け止めとした構造のものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−６８４２６号公報
【特許文献２】特開平８−１４５０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前述したように、摺動式等速自在継手の内部部品であるトリポード部材とシャフトのスプライン嵌合による連結構造では、そのトリポード部材とシャフトの抜け止め構造として、シャフトの軸端部に凹溝を設け、その凹溝にスナップリング等の止め輪を嵌着させることにより固定する方法が用いられている。
【０００７】
しかしながら、前述の連結構造では、シャフトの軸端部に凹溝を形成する溝切り工程が不可欠であり、工数が増加すると共に、スナップリング等の止め輪を必要とするため、部品点数も多くなり、製品のコストアップを招く。
【０００８】
また、この等速自在継手の組立工程においても、スナップリングを組み付ける工程が必要であり、この点でも製品のコストアップを招くと共に、サイクルタイムが余分に必要となる。
【０００９】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、内部部品にシャフトを組み付けるに際して、その内部部品に対するシャフトの抜け止めを簡易に実現し得る等速自在継手のシャフト抜け止め構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、等速自在継手の内方部材の内径に形成された軸孔にシャフトの軸端を挿入してスプライン嵌合させ、シャフトを内方部材に対して抜け止めする等速自在継手のシャフト抜け止め構造において、シャフトの挿入軸端に位置する突出端部を生材とし、その生材部の円周方向一箇所以上を外方へ塑性変形させて内方部材の端面に係止したことを特徴とする。
【００１１】
ここで、「シャフトの突出端部」とは、シャフトの軸端を内方部材の軸孔に挿入してスプライン嵌合させた挿入完了状態で、シャフトが内方部材の端面から突出する部位を意味する。
【００１２】
また、シャフトの軸端の外周面は、内方部材の軸孔にスプライン嵌合されることから、通常、焼入れ等により硬化処理されている。本発明では、シャフトの突出端部以外の部位については焼入れ等により硬化処理された状態を維持し、その突出端部のみを生材として非硬化処理部分とする。
【００１３】
これにより、シャフトの軸端と内方部材の軸孔とのスプライン嵌合部分についてはトルク伝達可能なように剛性を維持すると共に、その突出端部である生材部については、その円周方向一箇所以上を外方へ塑性変形させて内方部材の端面に係止することにより、内方部材に対するシャフトの抜け止め構造とした。
【００１４】
なお、この生材部を塑性変形させる部分は一箇所でも抜け止め構造として成り立つが、シャフトの抜け止めを確実にするためには、生材部の円周方向等間隔に配置された二箇所以上を外方へ塑性変形させて内方部材の端面に係止することが望ましい。
【００１５】
また、本発明は、車両のインボード側に配設される摺動式等速自在継手に適用することが好ましい。
【００１６】
つまり、車両のアウトボード側に配設される固定式等速自在継手にシャフトの一方の端部をスプライン嵌合により連結し、車両のインボード側に配設される摺動式等速自在継手にシャフトの他方の端部をスプライン嵌合により連結したドライブシャフトの場合、一般的な組み立て手順として、車両のアウトボード側に配設された固定式等速自在継手の内方部材にシャフトの一端を圧入等により連結した後、そのシャフトの他端に前述の摺動式等速自在継手の内方部材をスプライン嵌合により連結した上で、その内方部材を摺動式等速自在継手の外輪に組み込むようにしている。
【００１７】
この一般的な組み立て手順をとった場合、本発明のシャフト抜け止め構造にすると、シャフトの他端に挿入された摺動式等速自在継手の内方部材から突出するシャフトの突出端部を外方へ塑性変形させて内方部材の端面に係止すると同時に、車両のアウトボード側に配設された固定式等速自在継手の内方部材にシャフトの一端を圧入等により連結することができ、組み立て工数の削減も可能となる。
【００１８】
なお、本発明は、プロペラシャフトのような外方部材が開口可能なタイプであれば、固定式等速自在継手の内方部材とシャフトの抜け止め構造としても適用可能である。
【００１９】
本発明に係る等速自在継手のシャフト抜け止め構造のように、シャフトの挿入軸端に位置する突出端部を生材とし、その生材部の円周方向一箇所以上を外方へ塑性変形させて内方部材の端面に係止したことにより、従来のようなスナップリング等の止め輪を保持する凹溝を形成するための溝切り加工が不要となって製造工数の低減が図れ、スナップリング等の止め輪自体も不要となって部品点数の削減が図れる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、シャフトの挿入軸端に位置する突出端部を生材とし、その生材部の円周方向一箇所以上を外方へ塑性変形させて内方部材の端面に係止したことにより、内方部材にシャフトを組み付けるに際して、その内方部材に対するシャフトの抜け止めを簡易かつ確実に行うことが可能となり、しかも、従来のようなスナップリング等の止め輪を保持する凹溝を形成するための溝切り加工が不要となって製造工数の低減が図れ、スナップリング等の止め輪自体も不要となって部品点数の削減が図れる。その結果、低コストで生産性の良好な等速自在継手のシャフト抜け止め構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態を以下に詳述する。なお、以下の実施形態では、摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手（ＴＪ）に適用した場合を例示する。なお、本発明は、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）等の他の摺動式等速自在継手にも適用可能である。
【００２２】
図６（ａ）（ｂ）に示す実施形態のトリポード型等速自在継手は、外方部材１の内周面の軸方向に、三本の円筒形トラック溝２が形成される。この外方部材１内にトリポード部材４が挿入される。トリポード部材４の半径方向に突設した三本の脚軸５の円筒状の外周面に、複数の針状ころ６を介して、円環状のローラ７が回転可能に外嵌され、これらローラ７がトラック溝２に挿入される。各トラック溝２の円周方向で対向する一対のローラ案内面３は軸方向に平行な凹曲面とされ、各ローラ７の外周面はローラ案内面３に適合する凸曲面とされる。各ローラ７は、対応するトラック溝２のローラ案内面３に係合して脚軸５を中心に回転しながらトラック溝２に沿って移動可能である。この等速自在継手においては、駆動軸が外方部材１に連結され、従動軸がトリポード部材４に連結される。
【００２３】
このようにトリポード部材４の脚軸５と外方部材１のローラ案内面３とがローラ７を介して二軸の回転方向に係合することにより、駆動側から従動側へ回転トルクが等速で伝達される。また、各ローラ７が脚軸５に対して回転しながらローラ案内面３上を転動することにより、外方部材１とトリポード部材４との間の相対的な軸方向変位や角度変位が吸収される。
【００２４】
前述の構成からなる等速自在継手を自動車のドライブシャフトに使用する場合、その等速自在継手のトリポード部材４の軸孔８にシャフト９の軸端をスプライン嵌合により連結する。トリポード部材４の軸孔８の内周面にスプラインが形成されると共にシャフト９の軸端の外周面にスプラインが形成され、これらスプライン同士を噛み合わせることにより両者間でトルク伝達が可能となっている。
【００２５】
この実施形態におけるトリポード部材４とシャフト９の連結構造は、以下のとおりである。
【００２６】
この連結構造では、図１（ａ）（ｂ）に示すようにシャフト９の軸端に位置する突出端部を生材とする。シャフト９の軸端の外周面は、トリポード部材４の軸孔８にスプライン嵌合されることから、通常、焼入れ等により硬化処理されている。このシャフト９では、突出端部以外の部位については焼入れ等により硬化処理された状態を維持し、その焼入れ部１０から先端の突出端部のみを生材として非硬化処理部分とする。
【００２７】
なお、シャフト９の突出端部は、シャフト９の軸端をトリポード部材４の軸孔８に挿入してスプライン嵌合させた挿入完了状態で、シャフト９がトリポード部材４の端面４ａから突出する部位である。
【００２８】
図２（ａ）（ｂ）に示すようにシャフト９の軸端をトリポード部材４の軸孔８に挿入してスプライン嵌合させる。このトリポード部材４の軸孔８とのスプライン嵌合部分であるシャフト９の焼入れ部１０は、焼入れによる硬化処理された状態であることから、トルク伝達可能なように剛性を維持している。
【００２９】
シャフト９の軸端をトリポード部材４の軸孔８に挿入してスプライン嵌合させた上で、図３（ａ）（ｂ）に示すように焼入れ部１０から先端でトリポード部材４の端面４ａから突出した生材部１１の円周方向一箇所Ａ１を外方へ塑性変形させてトリポード部材４の端面４ａに係止させることにより、トリポード部材４に対するシャフト９の抜け止め構造とする。
【００３０】
生材部１１の塑性変形は、治具によるプレス加工により行うことが可能である〔図２（ａ）白抜き矢印参照〕。また、そのプレス加工による塑性変形を容易にするため、シャフト９の突出端部の先端面には、凹所１２が設けられている。
【００３１】
なお、前述の実施形態では、生材部１１の円周方向一箇所Ａ１を塑性変形させた場合を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、図４（ａ）（ｂ）および図５（ａ）（ｂ）に示すように生材部１１を塑性変形させる部分を、円周方向等間隔に配置された二箇所Ｂ１，Ｂ２とすることも可能である。
【００３２】
生材部１１を塑性変形させる部分を円周方向一箇所Ａ１とすれば、トリポート部材４に対するシャフト９の抜け止めは可能であるが、生材部１１の円周方向等間隔に配置された四箇所二箇所Ｂ１，Ｂ２以上とすれば、より一層確実な抜け止めが実現可能となる。
【００３３】
以上で説明したシャフト９の抜け止め構造は、自動車のインボード側に配設される摺動式等速自在継手に適用することが好ましい。
【００３４】
つまり、自動車のアウトボード側に配設される固定式等速自在継手にシャフト９の一方の端部をスプライン嵌合により連結し、自動車のインボード側に配設される摺動式等速自在継手にシャフト９の他方の端部をスプライン嵌合により連結したドライブシャフトの場合、一般的な組み立て手順として、自動車のアウトボード側に配設された固定式等速自在継手の内輪にシャフト９の一端を圧入した後、そのシャフト９の他端に前述の摺動式等速自在継手のトリポード部材４をスプライン嵌合により連結した上で、そのトリポード部材４を摺動式等速自在継手の外方部材１に組み込むようにしている。
【００３５】
この一般的な組み立て手順をとった場合、前述した実施形態のシャフト抜け止め構造にすると、シャフト９の他端に挿入された摺動式等速自在継手のトリポード部材４から突出するシャフト９の突出端部である生材部１１を外方へ塑性変形させてトリポード部材４の端面４ａに係止すると同時に、自動車のアウトボード側に配設された固定式等速自在継手の内輪にシャフト９の一端を圧入することができ、組み立て工数の削減も可能となる。
【００３６】
なお、本発明は、プロペラシャフトのような外方部材１’が開口可能なタイプであれば（図７参照）、バーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）やアンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）等の固定式等速自在継手の内輪とシャフト９の抜け止め構造としても適用可能である。
【００３７】
以上のようなシャフト抜け止め構造を採用すれば、シャフト９の軸端に位置する突出端部を生材とし、その生材部１１の円周方向一箇所以上を外方へ塑性変形させてトリポード部材４の端面４ａに係止したことにより、従来のようなスナップリング等の止め輪を保持する凹溝を形成するための溝切り加工が不要となって製造工数の低減が図れ、スナップリング等の止め輪自体も不要となって部品点数の削減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一つの実施形態で、（ａ）はシャフトの軸端を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。
【図２】本発明の一つの実施形態で、（ａ）はシャフトの軸端をトリポード部材の軸孔に挿入した状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のシャフトの軸端を示す右側面図である。
【図３】本発明の一つの実施形態で、（ａ）はトリポード部材に挿入されたシャフトの突出端部である生材部を塑性変形させた状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のシャフトの塑性変形後の生材部を示す右側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態で、（ａ）はシャフトの軸端をトリポード部材の軸孔に挿入した状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のシャフトの軸端を示す右側面図である。
【図５】本発明の他の実施形態で、（ａ）はトリポード部材に挿入されたシャフトの突出端部である生材部を塑性変形させた状態を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のシャフトの塑性変形後の生材部を示す右側面図である。
【図６】トリポード型等速自在継手の構造例で、（ａ）は継手の横断面図、（ｂ）は（ａ）の継手の作動角をとった状態の縦断面図である。
【図７】バーフィールド型等速自在継手の構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
４  内方部材（トリポード部材）
４ａ  端面
８  軸孔
９  シャフト
１１  突出端部（生材部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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